图片来源：ACS Catal.

该研究结合酶簇模型计算、反应前和反应后分子动力学模拟、ONIOM过渡态计算和QM/SCRF（VS）介电常数扫描，探索了发生在XimE疏水活性位点的可能途径。吡喃和呋喃途径都具有相似的酸碱催化机制，E136和H102分别作为质子供体和受体，吡喃是由融合型过渡态生成，而呋喃是由螺环过渡态生成的。

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通过ONIOM计算发现四种可能的过渡态的相对能量为Fused-S≲ Spiro-S<Spiro-R<Fused-R。XimE催化的S-环氧化物生成吡喃和R-环氧化物生成呋喃的区域化学偏好源于酶与其过渡态之间的诱导契合相互作用，这种相互作用传递到产物中。显然，XimE与上游XimD环氧酶生成的天然S-环氧底物一起进化，并且偶然通过类似的催化机制催化对映体R-环氧的不同反应。

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参考文献：ComputationalExploration of How Enzyme XimE Converts Natural S‑Epoxide to Pyran and R‑Epoxide to Furan

ACS Catal. 2021, 11, 7928−7942

原文作者：Chuchu Jiang, Bei-Bei He, Rosalinda L. Zhao, Min-Juan Xu,* K. N.Houk,* and Yi-Lei Zhao*